background image

Analytical methods 

Coagulation and flocculation of wastewaters  

Chemical coagulants are added to wastewaters for the primary purpose of removing suspended solids and also phosphorus. 
The  addition  of  chemicals  reduces  also  heavy  metal  concentrations  and  improves  disinfection  efficiency.  Chemical 
coagulation  can  be  obtained  by  adding  to  wastewaters  defined  amounts  of  lime  (calcium  hydroxide),  alum  (aluminium 
sulphate) or iron salts (ferric or ferrous). The coagulation-sedimentation process typically involves: 
a)  injection  and  mixing  of  the  coagulant  that  neutralize  the  electric  charge,  prevalently  negative,  on  suspended  particles. 
Good  and  rapid  mixing  of  the  coagulant  and  wastewater  is  important  to  ensure  efficient  use  of  the  chemical.  Typical 
detention times in plant basins for turbulent mixing are 15 to 120 seconds. 
b)  agglomeration  of  the  coagulated  particles  into  large  settable  flocs.  This  agglomeration  is  accomplished  by  stirring  the 
water  slowly  so  to  allow  the  solids  formed  by  the  addition  of  chemicals  to  grow  in  size  so  that  they  can  be  removed  by 
gravity settling. The stirring is usually performed by slowly rotating paddles during 10 to 30 minutes. 
c)  sedimentation  of  the  flocculated  material  by  gravity  separation.  The  solids  are  allowed  to  settle  by  gravity  from  the 
chemically  treated  standing  wastewater.  The  effluent  from  the  chemical  settling  tank  is  very  clear  and  does  not  usually 
require further filtration. 

 

The quantity of chemical coagulant required to achieve the test varies with time and from wastewater to wastewater.  
Typical coagulant doses are: 75 to 250 g/m

3

 for alum 

, 45 to 90 g/m

3

 for ferric chloride, 200 to 400 g/m

3

 for lime. 

Reagents 

The  choice  and  dosing  of  the  chemical  coagulant  to  be  adopted  for  the  removal  of  suspended  solids  from  wastewaters 
derive from the results of laboratory evaluations by the so called Jar test. Multiple stirrers with reproducible stirring speeds 
allow to adopt standard conditions for the test, that are the basic requirement for reproducible results. 
The standard conditions are related to: 
- dimensions and shape of vessel and stirring paddle    

 

- volume of wastewater   

- time and speed of stirring during turbulent mixing 

 

 

- time and speed of stirring during flocculation 

- evaluation criteria for the obtained results. 

 

The most diffused adopted conditions are: 
- 1000 ml glass beakers (jars), tall form, Ø 105 mm 

 

 

- 600 ml wastewater samples  

- stirring paddles 25 mm high, 75 mm wide, 1 mm thickness 

 

- stirring height of paddles, middle height of sample  

- turbulent stirring after chemical addition: 120 rpm, 120 seconds 

- slow speed flocculation: 30 rpm, 25 minutes  

- first evaluation of results after 5 minutes of sedimentation 

 

The results can be evaluated on the basis of different criteria: 
a) floc dimension evaluation with numerical degree (0=no flocs, 2=very small, 4=small, 6=medium, 8=large, 10=very large). 
b) time from the addition of chemicals to first appearing of flocs. 
c) evaluation of residual turbidity of supernatant, after a determined sedimentation time, by turbidimeter. 
d)  measurement  of  electro-kinetic  potential  of  suspended  particles  on  a  sample  taken  immediately  after  the  addition  and 
mixing of chemicals. Coagulations should be easier when zeta potential of particles is very low. 
e) evaluation of filterability of clarified water by standardized membrane filters under pressure. The reduction of water flow 
with time is related to the degree of clogging of filters due to residual unsettled suspended matter. 

 

Other measurements are related to the pH of water after chemical treatment (lime raises the value while iron and aluminium 
salts lower it) and the temperature of water at which the experiments are performed. 

 

References

American  Society  for  Testing  Materials  Norm  ASTM  D-2035-G4  T;  Passino  R.  and  M.Beccari  (1970) 

“Standardization of jar test in coagulation-flocculation processes for the removal of inorganic turbidities (in Italian). Acqua e 
Aria, Milano, 1-10, October 1970

”; Degremont (1978) “Etude de la coagulation et de la floculation des eaux. Methode n.703, 

948-950.  Memento  technique  de  l'eau.  1200  pages,  Paris

”;  U.S.  Association  of  Environmental  Engineering  Professors 

(1972) 

“Environmental Engineering Unit Operations and Unit Processes Laboratory Manual. J.T. O'Connor Ed. 350 ppg”. 

Leaching test 

Leaching  tests  are  used  to  simulate  the  behaviour  of  a  waste  in  a  dump  that  is  submitted  to  the  leaching  activity  of  rain 
water. There are two different methods that use leaching solutions of different type: 
a) acetic acid, proposed for dumps receiving both organic and inorganic wastes; 
b) carbon dioxide saturated water, for dumps receiving only inorganic wastes. 

Waste sample to be examined

: if a liquid phase is present it must be removed by filtration or centrifugation and preserved 

in a refrigerator at 2-4 °C. The granulometry of the solid phase, must be lower than 9.5 mm (standard sieve). 

Waste extraction

: 20-25 g of the solid phase are weighed with a precision of ± 0.1 g. 

Method a

) A volume of distilled water corresponding to 16 times the weight of the sample is added.  

The  pH  of  the  mixture  is  kept  to  5±0.2  using  0.5  N  acetic  acid.  The  stirring  is  performed  for  24  hours,  controlling  the  pH 
every 15 minutes during the first hour and then every hour. The pH is corrected to 5±2 using again 0.5 N acetic acid. If after 
24 hours of stirring the pH is higher than 5.2, a new correction is made and the stirring prolonged for other 4 hours. 

Method  b

)  The  leaching  solution  is  given  by  a  volume  corresponding  to  20  times  the  sample  weight  of  distilled  water 

saturated by carbon dioxide for not less than 15 minutes. The stirring is performed during 6 hours without any pH correction. 

Stirring speed

: must be able to maintain continuously mixed the solid phase with the leaching solution. 

Analysis of extract

: the leaching solution and the liquid phase if present in the original sample are filtered by a membrane 

filter of 0.45 µm porosity and submitted to analysis for the single metals by the methods commonly used for waters. 

Содержание JLT Series

Страница 1: ...areil comme d chet solide urbain conform ment la Directive 2002 96 CE No tirar el aparato en los desechos urbanos como exige la Directiva 2002 96 CE Dieses Ger t unterliegt der Richtlinie 2002 96 EG u...

Страница 2: ...pos el ctricos de medici n control y su uso en laboratorio Sicherheitsbestimmungen f r elektrische Mess Steuer Regel und Laborger te IEC EN 61010 1 Electrical equipment for laboratory use UL 61010 1 G...

Страница 3: ...to first appearing of flocs c evaluation of residual turbidity of supernatant after a determined sedimentation time by turbidimeter d measurement of electro kinetic potential of suspended particles o...

Страница 4: ...EN MARCHE 7 3 CONTR LES DES OP RATIONS 7 4 ENTRETIEN 7 4 1 NETTOYAGE 7 5 CARACT RISTIQUES TECHNIQUES 7 6 ACCESSOIRES PIECES DE RECHANGE 7 1 INTRODUCCI N 8 2 MONTAJE E INSTALACI N 8 2 1 CONEXI N A RED...

Страница 5: ...ssible to select the desired modality just by pressing the Set key and the display will show as follows Continuous way With timer minutes 000 With timer hours h00 In order to change the timer modality...

Страница 6: ...nte le frecce L agitazione non attiva se stato programmato un funzionamento temporizzato ed il tempo residuo 0 Il display visualizza costantemente il tempo residuo a scalare e contemporaneamente il te...

Страница 7: ...imal scintille en m me temps pour indiquer que le d compte est en cours A la fin du temps programm l agitation s arr te automatiquement et un signal sonore avertit l utilisateur que la proc dure est t...

Страница 8: ...de forma intermitente indicando que la cuenta del tiempo est activa A la fin del tiempo programado la agitaci n se detiene autom ticamente una se al ac stica se activa y la pantalla muestra end 4 Mant...

Страница 9: ...rt haben und die verbleibende Zeit 0 ist Das Display zeigt st ndig die verbleibende Zeit w hrend die dritte Dezimalstelle leuchtet in der intermittierende Form Am Ende der programmierten Zeit stoppt d...

Страница 10: ...araci n de conformidad Konformit tserkl rung We the manufacturer VELP Scientifica under our responsibility declare that the product is manufactured in conformity with the following standards Noi casa...

Страница 11: ...11...

Страница 12: ...yzers Digestion Units Distillation Units Solvent Extractors Fiber Analyzers Dietary Fiber Analyzers Oxidation Stability Reactor Consumables Analytical Instruments Analizzatori Elementari Digestori e M...

Отзывы: